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Java基础

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By Cc 17 min read

Java 基础

JDK、JRE、JVM 关系

  • JDK：java 开发工具包
  • JRE：java 运行环境
  • JVM：java 虚拟机

三者关系

Java 数据类型

  1. 基本数据类型（四类八种）
    • 整型（byte、short、int、long）
    • 浮点型（float、double）
    • 字符型（char）
    • 布尔型（boolean）
      四类八种
  2. 引用数据类型
  • 类（class）
  • 接口（interface）
  • 数组

&和&&的区别

  • &和&&都可以用作逻辑与的运算符
  • 表示逻辑与（and）
  • &&还具有短路的功能，即如果第一个表达式为 false，则不再计算第二个表达式

重载（Overload ）和重写 （Override ）

  1. 重载
    • 发生在一个类中，方法名相同，参数列表不同，方法体不同
    • 编译器在编译时根据方法的签名自动绑定调用的方法
  2. 重写
  • 发生在父子类中，方法名称相同，参数列表相同，方法体不同
  • 重写方法被调用时，看对象的类型
  • 重写遵循”两同两小一大”原则:
    • 两同:
      • 方法名称相同
      • 参数列表相同
    • 两小:
      • 派生类方法的返回值类型小于或等于超类方法的
        • void 时，必须相等
        • 基本类型时，必须相等
        • 引用类型时，小于或等于
      • 派生类方法抛出的异常小于或等于超类方法的
    • 一大:
      • 派生类方法的访问权限大于或等于超类方法的

重写与重载的区别

  • 重写(Override):
    • 发生在父子类中，方法名称相同，参数列表相同，方法体不同
    • 遵循”运行期”绑定，看对象的类型来调用方法
  • 重载(Overload):
    • 发生在一个类中，方法名称相同，参数列表不同，方法体不同
    • 遵循”编译期”绑定，看参数/引用的类型来绑定方法

访问修饰符，作用域

作用域

是否可以继承 String

String 类是 final 类，不可以被继承

抽象类(abstract class)和接口(interface)有什么异同

不同

  • 抽象类中可以有构造器，接口不能定义构造器
  • 抽象类中可以有普通成员变量和常量，接口中只能有常量，而且只能是 public static final 不写默认
  • 抽象类中可以有抽象方法，也可以由普通的方法，接口中只能有抽象的方法而且修饰符只能是 public abstract 不写默认
  • 抽象类只能是单继承，多实现，接口是可以多继承其他接口，但是不能实现接口，和不能继承其他类
  • 抽象类中可以有静态的方法，接口中不可以
  • 抽象类继承 object 而接口不继承

相同

  • 不能够实例化
  • 抽象类接口作为引用类型

静态变量和实例变量区别

  • 静态变量：称为类变量，归类所共有，不依赖某个对象们可以通过类名直接访问
  • 实例变量：必须依存实例，只能通过对象访问到他

面向对象的基本特征

  • 封装：把数据和操作数据的方法绑定起来，对数据的访问只能通过已定义的接口
  • 继承：从已有类得到继承信息创建新类的过程，子类拥有父类一切非私有的属性和方法
  • 多态：指允许不同子类型的对象对同一消息作出不同的响应，同一种事物的不同种表现形式
  • 抽象：将一类对象的共同特征总结出来构造类的过程，包括数据抽象和行为抽象两方面

java 中实现多态的机制是什么 重写、重载、父类的声明指向子类的对象

==和 equals 的区别

  • ==：比较基本数据类型是比较数值是否相等，引用数据类型，则比较对象地址是否相等（= =是比较数值和地址相等才相等）
  • equals：比较两者内容是否相等

String、StringBuffer、StringBuilder 的区别

  • String：是不可变的，对 string 的改变都会返回一个新的对象，线程安全的
  • StringBuffer：是可变的，可以对字符串修改，是线程安全的
  • StringBuilder：是可变的，可以对字符串修改，线程不安全的，性能上有所提升

final, finally, finalize 的区别

  • final：是声明属性，方法和类，分别表示属性不可变，方法不可覆盖，类不可继承
  • finally：是异常处理语句机构一部分，表示总是执行
  • finalize：是 Object 类的方法，GC 回收执行时候此方法

异常处理

Throwable 异常分类

Error（错误）和 Exception（异常）

  • Error（错误）:是程序无法处理的错误
  • Exception（异常）:是程序本身可以处理的异常
常见 RuntimeException
  1. java.lang.NullPointerException 空指针异常；
  2. java.lang.ClassNotFoundException 指定的类找不到；
  3. java.lang.NumberFormatException 字符串转换为数字异常；
  4. java.lang.IndexOutOfBoundsException 数组角标越界异常；
  5. java.lang.IllegalArgumentException 方法传递参数错误;
  6. java.lang.ClassCastException 数据类型转换异常；
  7. java.lang.NoClassDefFoundException 未找到类定义错误；
  8. SQLException SQL 异常
  9. java.lang.InstantiationException 实例化异常
  10. java.lang.NoSuchMethodException 方法不存在异常

异常和错误的区别：异常能被程序本身可以处理，错误是无法处理

try、catch、finally

  • try 块：用于捕获异常。其后可接零个或多个 catch 块，如果没有 catch 块，则必须跟一个 finally 块。
  • catch 块：用于处理 try 捕获到的异常。
  • finally 块：无论是否捕获或处理异常，finally 块里的语句都会被执行。当在 try 块或 catch 块中遇到 return 语句时，finally 语句块将在方法返回之前被执行。

线程

创造线程三种方式

  1. 继承 Thread 类创建线程
  2. 实现 Runnable 接口创建线程
  3. 使用 Callable 和 Future 创建线程

线程的状态

graph LR
  A[就绪] --> B[运行]
  B --> D[synchronize阻塞]
  D --> E[wait 和 sleep挂起]
  E --> F[结束]

sleep() 和 wait()的区别

最大的不同是在等待时 wait 会释放锁，而 sleep 一直持有锁。 wait 通常被用于线程间交互， sleep 通常被用于暂停执行

synchronized

是多个线程之间访问资源同步性，修饰的方法代码块在任意时刻只能有一个线程执行

  • 修饰实例方法：实例加锁
  • 修饰静态方法：对象加锁
  • 修饰代码块：

什么是线程池

线程池就是事先将多个线程对象放到一个容器中，当使用的时候就不用 new 线程而是直接去池中拿线程即可，节省了开辟子线程的时间，提高的代码执行效率。

线程池的优点

  • 第一：降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。
  • 第二：提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。
  • 第三：提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限制的创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进行统一的分配，调优和监控。

悲观锁与乐观锁

  • 悲观锁：假设最坏的情况，每次去拿数据的时候都认为别人会修改，所以每次在拿数据的时候都会上锁 ，这样别人想拿这个数据就会阻塞直到它拿到锁（共享资源每次只给一个线程使用，其它线程阻塞，用完后再把资源转让给其它线程）。
  • 乐观锁：是假设最好的情况，每次去拿数据的时候都认为别人不会修改，所以不会上锁，但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据， 可以使用版本号机制和 CAS 算法实现

IO

  • 方向：输出流（inputStream）和输出流（outputstream）
  • 功能：节点流和处理流
  • 单位：字节流和字符流 字节流 字符流

集合

Collection 和 Collections 的区别

  • Collection：是集合累的上级接口，继承与他的接口主要是 Set 和 List
  • Collections：是正对集合类的帮助类，他提供一系列静态方法实现对各种的搜索、排序、线程安全化操作。

List

  • Collection 的子接口
  • 底层是数组方式实现
  • 有序可重复的

  • 遍历方式：for-each、for、迭代器（Iterator）

  • 实现类

  • ArrayList 底层结构是数组,底层查询快,增删慢
  • LinkedList 底层结构是链表型的,增删快,查询慢
  • voctor 底层结构是数组 线程安全的,增删慢,查询慢

Set

  • Collection 的子接口
  • 底层是散列表方式实现
  • 无序不可重复的

  • 遍历方式：for-each、for、迭代器（Iterator）

  • 实现类

  • HashSet（无序，唯一）: 基于 HashMap 实现的，底层采用 HashMap 来保存元素
  • LinkedHashSet： LinkedHashSet 继承与 HashSet，并且其内部是通LinkedHashMap 来实现的。有点类似于我们之前说的LinkedHashMap 其内部是基于 Hashmap 实现一样，不过还是有一点点区别的。
  • TreeSet（有序，唯一）： 红黑树(自平衡的排序二叉树。)

Map

  • 键值对方式呈现
  • Map 是有序，key 不重复，value 可重复

  • 遍历方式：for-each、迭代器（Iterator）、通过键值遍历

  • 实现
  • HashMap： JDK1.8之前HashMap由数组+链表组成的，数组是HashMap的主体，链表则是主要为了解决哈希 冲突而存在的（“拉链法”解决冲突）.JDK1.8以后在解决哈希冲突时有了较大的变化，当链表长度大于阈值（默认为8）时，将链表转化为红黑树，以减少搜索时间
  • LinkedHashMap: LinkedHashMap 继承自 HashMap，所以它的底层仍然是基于拉链式散列结构即由数组和 链表或红黑树组成。另外，LinkedHashMap 在上面结构的基础上，增加了一条双向链表，使得上面的结构可以-保持键值对的插入顺序。同时通过对链表进行相应的操作，实现了访问顺序相关逻辑
  • HashTable: 数组+链表组成的，数组是 HashMap 的主体，链表则是主要为了解决哈希冲突而存在的
  • TreeMap: 红黑树（自平衡的排序二叉树）

HashMap 和 HashTable 区别

  • HashMap 是非线程安全的，Hashtable 是线程安全的
  • HashMap 要比 Hashtable 性能高一点
  • HashMap 中 key 和 value 都可以可以为 null，HashTable 不可以 put 就会出异常

List、 Set、Map 的区别

  1. List 和 Set 是 Collection 的子接口,map 不是
  2. List 的底层是数组的方式实现， Set 是散列表的方式实现， map 是键值对的方式
  3. list 是有序可重复的， Set 是无序不可重复的， map 是有序， key 不重复， value 可重复
  4. list 和 Set 可直接使用 iterator 来进行遍历， map 只能通过先遍历 Key 在遍历 value.

内部类

定义：指在一个外部类的内部再定义一个类 分类：成员内部类、局部内部类、静态内部类、匿名内部类

匿名部类可以继承其他类或者实现其他接口

作用：

  • 可以实现多重继承
  • 内部类拥有外围类的所有元素访问权限
  • 内部类可以很好实现隐藏

Java 反射

通过方法获取类的字节码，得到字节码之后，通过反射来创建对象，获取私有属性和方法，在 Spring 中就是依赖反射注入的，在 jdbc 中，通过反射生成驱动对象实 获取字节码的方式

  • class.forNam(className)
  • 类名.class
  • this.getClass()
Language, Java
Server Java Java Base
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